DE3622814C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes eines Dieselmotors, der mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe versehen ist, die ein Element aufweist, das eine Drehbewegung einer Pumpenantriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kraftstoffdruckzuführkolbens umwandelt und das relativ zu der Pumpenantriebswelle drehbar ist, zur Veränderung der Ausgangsposition des Kompressionshubes des Kraftstoffdruckzuführkolbens und Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes, bei welchem man einen vorgegebenen Pumpenwinkel aus der Drehung des zum Umwandeln dienenden Elementes relativ zur Pumpenantriebswelle in der Kraftstoffeinspritzpumpe erfaßt, sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es handelt sich bei der hierbei zum Einsatz kommenden Kraftstoffeinspritzpumpe um eine Verteiler-Einspritzpumpe mit einem Konversionselement zur Umsetzung der Rotationsbewegung einer Pumpenantriebswelle, wobei die Einspritzzeit durch die Relativbewegung des Konversionselementes in bezug auf die Antriebswelle gesteuert wird, um eine Änderung bei der Startphase eines Kolbenkompressionszyklus durchzuführen.

Das eingangs genannte Verfahren bzw. die entsprechende Einrichtung ist der JP-GM-OS 60-70 747 entnehmbar. Wie die beigefügte Fig. 13 zeigt, umfaßt die einen Rotor 42E, auf dessen Außenumfang Zähne angeordnet sind und der zur Abgabe von Impulsen dient. Dem Rotor 42E fehlen soviel Zähne, wie der Motor Zylinder hat. Ein Aufnehmer 8 (hiernach als "CA-Aufnehmer" bezeichnet) zur Erfassung einer Kurbelwinkelbezugsposition auf der Basis der Annäherung von einem der fehlenden Zähne ist in der Nähe des Außenumfangs des Rotors 42E an der Innenseite eines Pumpengehäuses 42M vorgesehen. Ein Aufnehmer 9 zur Erfassung des Beginns der Kraftstoffeinspritzung aus der Annäherung des fehlenden Zahnes befindet sich in der Nähe des Außenumfangs des Rotors 42E an einem Rollenring 42H, der dazu dient, die Drehbewegung der Pumpenantriebswelle 42A in eine hin- und hergehende Bewegung des Kraftstoffdruckzuführkolbens 42G umzuwandeln. Somit wird ein Vorschubwinkel zum Einspritzzeitpunkt auf der Basis einer Phasendifferenz zwischen einem Ausgang des CA-Aufnehmers 8 und des Aufnehmers 9 zur Erfassung des Einspritzbeginns erfaßt.

Bei der Verteilereinspritzpumpe für einen Dieselmotor nach der JP-OS 60-67 749 wird die Drehung eines Rotors (42E), der an der Pumpenantriebswelle (42A) der Kraftstoffeinspritzpumpe (42) vorgesehen ist, durch einen Aufnehmer (8) erfaßt, der am Pumpengehäuse (42M) vorgesehen ist, um eine Kurbelwinkelbezugsposition zu erfassen. Somit kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt aus der Kurbelwinkelbezugsposition und dem Ausgang eines Timerkolbenpositionsdetektors zur direkten Erfassung der Position eines Timerkolbens (42J) erfaßt werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird es durch die Anordnung eines Aufnehmers am Rollenring (42H) möglich, den relativen Drehwinkel zwischen dem Rollenring und der Pumpenantriebswelle direkt zu erfassen.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen befindet sich der Kurbelwinkelbezugspositionssensor (hiernach als "CA-Sensor" bezeichnet) in der Kraftstoffeinspritzpumpe 42. Wenn daher die Kraftstoffeinspritzpumpe 42 relativ zu einer Kurbelwinkelbezugsbasis des Motors nicht genau montiert ist, kommt es zu Abweichungen des tatsächlichen Einspritzzeitpunktes. Darüber hinaus ist es in der Praxis äußerst schwierig, die Kraftstoffeinspritzpumpe 42 relativ zur Kurbelwinkelbezugsbasis des Motors genau zu montieren. Die Montage sollte zusammen mit einer Messung der Bewegung (oder des Hubes) des Pumpenkolbens 42G mit Hilfe eines Mikrometers o. ä. durchgeführt werden, wodurch sich die Kosten erhöhen.

Andererseits ist aus der DE-OS 29 49 018 eine Inline-Typ-Einspritzpumpe bekannt, bei welcher direkt ein Kolben durch eine Nockenwelle der Einspritzpumpe angetrieben wird, wobei der augenblickliche Kraftstoffeinspritzpunkt durch den relativen Drehwinkel der Nockenwelle oder einer Winkelgebermarke in bezug auf die Kurbelwelle repräsentiert wird. Es ist hierbei ein Mechanismus zum Drehen der Nockenwelle selbst relativ zur Kurbelwelle vorgesehen, wodurch die Einspritzzeit gesteuert wird. Es ist hierbei zwingend erforderlich, einen Sensor zur direkten Bestimmung des Drehwinkels der Kurbelwelle außerhalb der Einspritzpumpe und einen Sensor zur indirekten Bestimmung des Drehwinkels der Nockenwelle der Einspritzpumpe vorzusehen. Es ist dabei außerdem erforderlich, daß eine Positionsbeziehung zwischen dem Sensor und der Winkelgebermarke nicht nur exakt aufgebaut wird, sondern die Neigung der Pumpe im Hinblick auf die Winkelgebermarke ist ebenfalls genau herzustellen, wie auch diejenige der Kurbelwelle und der Nockenwelle. Es muß daher ein Bezugskurbelwellensensor außerhalb der Einspritzpumpe vorgesehen sein, während zusätzlich ein exakter Zusammenbau, basierend auf einer Präzisionsmessung auch bei einem solchen externen Sensor vorgenommen werden muß.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren bzw. die entsprechende Einrichtung so auszugestalten, daß die Bestimmung des Einspritzzeitpunktes von der genauen Positionierung der Einspritzpumpe unabhängig ist, d. h., daß keine exakte Messung bei der Montage, die mit einer negativen Kostenfolge verbunden ist, erforderlich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Verfahrensanspruches bzw. des nebengeordneten Einrichtungsanspruches angegebenen Merkmale. Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen wird auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen.

Gemäß der Erfindung umfaßt man die Kurbelwinkelbezugsposition aus der Drehung eines Elementes, das in Abhängigkeit von der Drehung des Motors drehbar und außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist und bestimmt aus der Phasendifferenz zwischen der Kurbelwinkelbezugsposition und dem vorgegebenen Pumpenwinkel den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt. Es ist ein Impulsgeber an einem Element vorgesehen, das in Abhängigkeit von der Motordrehung drehbar und außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist, sowie ein Aufnehmer zur Erzeugung eines Kurbelwinkelbezugspositionssignals in Abhängigkeit von einer Annäherung des Impulsgebers, wobei die Signale einem Rechner zur Bestimmung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes aus der Phasendifferenz zwischen dem Kurbelwinkelbezugspositionssignal und dem vorgegebenen Pumpenwinkelsignal zugeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäß ausgebildetes System zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes eines Dieselmotors zeigt;

Fig. 2 eine Schnittansicht, teilweise mit einem Blockdiagramm, die den allgemeinen Aufbau einer ersten Ausführungsform eines elektronisch gesteuerten Dieselmotors zeigt, bei dem die Erfindung Anwendung findet;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Impulsgebers zur Erzeugung eines Pumpenwinkelsignales bei der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 eine Schnittansicht der Ausführungsform eines Kurbelwinkelbezugspositionssensors, der bei der ersten Ausführungsform Verwendung findet;

Fig. 5 eine Vorderansicht der Pumpenantriebsriemenscheibe im angetriebenen Zustand, die bei der ersten Ausführungsform Verwendung findet;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht, die in vergrößerter Weise die bei der ersten Ausführungsform Verwendung findende Kurbelscheibe zeigt;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Montage der Kraftstoffeinspritzpumpe am Steuerriemengehäuse der ersten Ausführungsform;

Fig. 8 ein Blockdiagramm bei der ersten Ausführungsform verwendeten elektronischen Steuereinheit;

die Figuren Diagramme, die das Verfahren verdeutlichen, 9A und 9B mittels dem der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt aus dem Pumpenwinkelsignal und dem Kurbelwinkelbezugspositionssignal bestimmt wird;

Fig. 10 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Montage des Kurbelwinkelbezugspositionssensors bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Montage des Kurbelwinkelbezugspositionssensors bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Montage des Kurbelwinkelbezugspositionssensors bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 13 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der ein herkömmliches Verfahren zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes Anwendung findet.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen eines elektronisch gesteuerten Dieselmotors dargestellt, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes Anwendung findet.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Ansauglufttemperatursensor 12 zur Erfassung der Ansauglufttemperatur abstromseitig eines Luftfilters 11 angeordnet ist. Abstromseitig des Ansauglufttemperatursensors 12 befindet sich ein Turbolader 14 mit einer Turbine 14A, die durch die Wärmeenergie des Abgases rotiert, und ein Kompressor 14B, der in Zusammenwirkung mit der Turbine 14A drehbar ist. Das aufstromseitige Ende der Turbine 14A des Turboladers 14 und das abstromseitige Ende des Kompressors 14B stehen über ein Abgasabsperrventil 15 in Verbindung, um ein übermäßiges Erhöhen des Ansaugluftdruckes zu verhindern.

Ein Hauptansaugluftdrosselventil 18, das in nicht linearer Weise in Zusammenwirkung mit einem Gaspedal 17 drehbar ist, befindet sich in einem Venturikanal 16, der am abstromseitigen Ende des Kompressors 14B angeordnet ist, um auf diese Weise während Leerlauf u. ä. die Ansaugluftmenge zu drosseln. Der Öffnungswinkel Accp des Gaspedals 17 (hiernach als "Gaspedalöffnung" bezeichnet) wird durch einen Gaspedalpositionssensor 20 erfaßt.

Ein Zusatzluftdrosselventil 22, dessen Öffnung durch eine Membranvorrichtung 24 gesteuert wird, ist parallel zum Hauptansaugluftdrosselventil 18 vorgesehen. Ein in einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) erzeugter Unterdruck wird der Membranvorrichtung 24 über ein Unterdruckschaltventil (hiernach als VSV) bezeichnet, 28 oder 30 zugeführt.

Am abstromseitigen Ende der Ansaugluftdrosselventile 18 und 22 befindet sich ein Ansaugluftdrucksensor 32 zur Erfassung des Ansaugluftdruckes.

Ein Zylinderkopf 10A eines Dieselmotors 10 ist mit einer Einspritzdüse 34 und einer Glühkerze 36 versehen, deren vordere Enden in einer Brennkammer 10B des Motors angeordnet sind. Desweiteren befindet sich an einem Zylinderblock 10C des Dieselmotors 10 ein Wassertemperatursensor 40 zur Erfassung der Temperatur des Kühlwassers des Motors.

Kraftstoff wird unter Druck von einer Einspritzpumpe 42 der Einspritzdüse 34 zugeführt. Die Einspritzpumpe 42 umfaßt eine Pumpenantriebswelle 42A, die in Zusammenwirkung mit der Drehung einer Kurbelwelle des Dieselmotors 10 drehbar ist, eine Speisepumpe 42B (Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Pumpe um 90°C gedreht worden ist), die an der Pumpenantriebswelle 42A befestigt ist und den Kraftstoff unter Druck setzt, ein Kraftstoffdruckregelventil 42C zum Regeln des Kraftstoffspeisedrucks, einen Kurbelwinkelbezugspositionssensor (hiernach als "CA-Sensor" bezeichnet) 44 zur Erfassung einer Kurbelwinkelbezugsposition des Motors, beispielsweise des oberen Totpunktes (TDC) aus der Verschiebung der Rotation einer Pumpenantriebsriemenscheibe 42D, die die Antriebswelle 42A antreibt, einen Pumpenwinkelsensor (hiernach als "PA-Sensor" bezeichnet) 46, der einen herkömmlich ausgebildeten Aufnehmer 46B zur Erzeugung von Pumpenwinkelsignalen besitzt (hiernach als "PA-Aufnehmer" bezeichnet), um einen Pumpenwinkel und die Position eines fehlenden Zahnes zu erfassen, die einem vorgegebenen Pumpenwinkel aus der Verschiebung bei der Rotation eines Impulsgebers 42E (hiernach als "DA-Impulsgeber" bezeichnet) entspricht, der Pumpenwinkelsignale erzeugt und Zähne 42E1 zur Erzeugung von Impulssignalen sowie einen oder mehrere (je nach der Zahl der Motorzylinder) fehlende Zähne 42E2 am Außenumfang besitzt, wie in Fig. 3 gezeigt, einen Rollenring 42H zur Hin- und Herbewegung eines Stirnnockens 42F und eines Kolbens 42G und zur Variation von dessen Betriebsablauf, einen Timerkolben 42J (Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem sich der Timerkolben um 90°C gedreht hat) zur Veränderung der Drehlage des Rollenrings 42H, ein Zeitsteuerventil (hiernach als "DCV" bezeichnet) 48 zum Steuern der Position des Timerkolbens 42J zum Steuern des Einspritzzeitpunktes, ein elektromagnetisches Überströmventil 50 zur Veränderung der Kraftstoffentlastungszeit des Kolbens 42G über eine Überströmöffnung 42K zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, ein Kraftstoffabsperrventil (hiernach als "FCV" bezeichnet) 52 zum Absperren des Kraftstoffs, wenn eine Unregemäßigkeit auftritt, und ein Speiseventil 42L zur Verhinderung eines Rückflusses und eines Nachtropfens des Kraftstoffs.

Wie im einzelnen in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt der CA-Sensor 44: einen CA-Impulsgeber 44A in der Form eines Vorsprunges, der an der inneren Umfangsfläche der Pumpenantriebsriemenscheibe 42D vorgesehen ist, und einen CA-Aufnehmer 44B, der sich an einem Pumpenflansch 42L der Kraftstoffeinspritzpumpe 42 befindet, um ein Kurbelwinkelbezugspositionssignal (hiernach als "CA-Signal" bezeichnet) aus der Annäherung des CA-Impulsgebers 44A zu erzeugen. Ferner sind in Fig. 4 mit 42N ein Hochdruckhoher und mit 42P ein vom PA-Sensor 46 (in Fig. 4 nicht gezeigt) herausführender Leitungsdraht bezeichnet.

Wie im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist, wird die Pumpenantriebsriemenscheibe 42D synchron mit einer Nockenwellenantriebsriemenscheibe 64 angetrieben und zwar über einen Steuerriemen 62, der um eine Kurbelwellenriemenscheibe 60 geführt ist, die an der Kurbelwelle des Motors befestigt ist. Ferner sind in Fig. 5 mit 66 eine nicht angetriebene Riemenscheibe und mit 68 ein Riemenspanner bezeichnet.

Wie im einzelnen in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Kurbelwellenriemenscheibe 60 mit einer Markierung 60A für den oberen Totpunkt des Motorhubes und einer Markierung für eine Kurbelwinkelbezugsposition (hiernach als "CA-Markierung" bezeichnet) 60B versehen. Desweiteren befindet sich ein mit der CA-Markierung 60B zusammenfallender Zeiger 61 an der Seite des Hauptkörpers des Motors.

Wie im einzelnen in Fig. 7 gezeigt ist, ist der CA- Aufnehmer 44B so montiert, daß er innerhalb von Schlitzen 42S bewegbar ist, die im Steuerriemengehäuse 62A und dem Pumpenflansch 42L der Kraftstoffeinspritzpumpe 42 ausgebildet sind. Darüberhinaus sind Kerblinien 62B zur Erleichterung der Positionierung zwischen dem Pumpenflansch 42L und dem Steuerriemengehäuse 62A dazwischen vorgesehen.

Die Ausgangssignale von dem Ansauglufttemperatursensor 12, dem Gaspedalpositionssensor 20, dem Ansaugluftdrucksensor 32, dem Wassertemperatursensor 40, dem CA- Sensor 44, dem PA-Sensor 46, einem Tastenschalter, einem Klimaanlagenschalter, einem neutralen Sicherheitsschalter und ein Drehzahlsignal des Fahrzeuges werden in eine elektronische Steuereinheit (hiernach als "ECU" bezeichnet) 56 eingegeben und dort verarbeitet. Von den Ausgangssignalen dieser ECU-56 werden die VSV 28, 30, das TCV 48, das elektromagnetische Überströmventil 50 und das FCV 52 gesteuert.

Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt die ECU 56: eine Zentraleinheit (hiernach als "CPU" bezeichnet) 56A zur Durchführung von diversen Rechenoperationen, einen Multiplexer (hiernach als "MPX" bezeichnet) 56H zum nacheinander erfolgenden Aufnehmen eines Ausgangssignales vom Wassertemperatursensor 40, das über einen Puffer 56B eingegeben wird, eines Ausgangssignales vom Luftansaugtemperatursensor 12, daß über einen Puffer 56 F eingegeben wird, eines τ-Korrekturspannungssignales, das über einer Puffer 56G eingegeben wird, eines Ausgangssignales vom Ansaugluftdrucksensor 32, das über einen Puffer 56D eingegeben wird, eines Ausgangssignales vom Gaspedalpositionssensor 20, das über einen Puffer 56E eingegeben wird, eines Phasenkorrekturspannungssignales, das über einen Puffer 56F eingegeben wird, und eines τ-Korrekturspannungssignales, das über einen Puffer 56G eingegeben wird, einen Analog- Digital-Wandler (hiernach als "A/D-Wandler" bezeichnet) 56J zum Umwandeln von Analogsignalen, die vom MPX 56H abgegeben werden, in Digitalsignale und zum Eingeben derselben in die CPU 56A, eine Wellenformherstellschaltung 56K zum Bringen eines Ausgangssignales vom PA-Sensor 46 in Wellenform und Eingeben desselben in die CPU 56A, eine Wellenformherstellschaltung 56L zum Bringen eines Ausgangssignales vom CA-Sensor 44 in Wellenform und zum Eingeben desselben in die CPU 56A, einen Puffer 56N zum Eingeben eines Anlassersignales in die CPU 56A, einen Puffer 56P zum Eingeben eines Klimaanlagensignales in die CPU 56A, einen Puffer 56Q zum Eingeben eines Drehmomentwandlersignales in die CPU 56A, eine Treiberschaltung 56R zum Betreiben des FCV 52 in Abhängigkeit vom Rechenergebnis der CPU 56A, eine Treiberschaltung 56S zum Betreiben des TCV 48 in Abhängigkeit vom Rechenergebnis der CPU 56A, eine Treiberschaltung 56T zum Betreiben des elektromagnetischen Überströmventiles 50 in Abhängigkeit vom Rechenergebnis der CPU 56A, eine Stromerfassungsschaltung 56U zum Erfassen des durch das elektromagnetische Überströmventil 50 fließenden Stromes und zum Rückführen desselben zur Treiberschaltung 56T, eine Niederspannungserfassungsschaltung 56V zum Erfassen einer niedrigen Spannung und zum Eingeben derselben in die Treiberschaltung 56T, eine Treiberschaltung 56W zum Abgeben eines Selbstdiagnosesignales (hiernach als "Diag-Signal" bezeichnet) in Abhängigkeit vom Rechenergebnis der CPU 56A und eine Treiberschaltung 56X zum Betätigen einer Warnlampe in Abhängigkeit vom Rechenergebnis der CPU 56A.

Bei dem vorstehend erwähnten Phasenkorrekturspannungssignal handelt es sich um ein Signal zur Korrektur von irgendwelchen Phasendifferenzen, die auftreten, wenn der CA-Sensor 44 montiert ist. Bei dem vorstehend erwähnten τ-Korrekturspannungssignal handelt es sich um ein Signal zur Korrektur von irgendwelchen Abweichungen in Abhängigkeit von Differenzen zwischen einzelnen Teilen der Einspritzpumpe 42.

Es wird hiernach die Funktionsweise einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Zuerst wird bei der Montage des CA-Aufnehmers 44B am Pumpenflansch 42L in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal vom CA-Sensor 44 in der gleichen Weise wie bei einem Dieselmotor eine Timinglampe eingeschaltet, und die Position des CA-Aufnehmers 44B wird so eingestellt und fixiert, daß der Zeiger 61 mit der CA-Markierung 60B zusammenfällt.

Die Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes durch die Ausgangssignale vom PA-Sensor 46 und CA-Sensor 44 einschließlich des CA-Aufnehmers 44B (der in der vorstehend beschriebenen Weise fixiert wurde) wird wie folgt durchgeführt. Der CA-Sensor 44 erzeugt bei jeden zwei Umdrehungen der Kurbelwelle über den CA-Impulsgeber 44A an der Pumpenantriebsriemenscheibe 42D, die durch den Steuerriemen 62 angetrieben wird, eine Reihe von Impulsen. Das vom CA-Sensor 44 abgegebene CA-Signal zeigte eine Kurbelwinkelbezugsstellung des Motors an. Der PA-Sensor 46 erzeugt ebenfalls eine Reihe von Impulsen für jede Vierteldrehung der Pumpenantriebswelle 42A. Das vom PA-Sensor 46 abgegebene PA-Signal zeigt die Zahnlückenstellung in der Einspritzpumpe 42 an, d.h. die Stellung des Rollenrings 42H. Wie in Fig. 9B gezeigt, besteht eine Phasendifferenz T zwischen dem CA-Signal und dem PA-Signal. Wenn sich der Timerkolben 42J bewegt, dreht sich der mit dem Timerkolben 42J verbundene Rollenring 42H in Bezug auf den Stirnnocken 42F. So ändert sich ebenfalls ein Gleitzeitpunkt des Rollenrings 42H auf dem Stirnnocken 42F, der einem Startzeitpunkt der Kraftstoffdruckbeaufschlagung durch den Kolben 42G entspricht. Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird entsprechend dem Startzeitpunkt der Kraftstoffdruckbeaufschlagung ausgewählt. Demgemäß zeigt die oben genannte Phasendifferenz T den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in relativ zu einer Motorbezugsstellung (beispielsweise zum oberen Totpunkt, engl.: TDC) an. Genauer gesagt, wenn sich der Timerkolben 42J aufgrund des Ein-Aus-Zyklus des Steuersignales des TCV 48 und des Rollenrings 42H zur Seite des Vorschubwinkels bewegt, bewegt sich der PA-Aufnehmer 46B am Rollenring 42H zur Seite des Vorschubwinkels und verändert die Phasendifferenz T. Folglich wird diese Phasendifferenz T von der ECU 56 gemessen, so daß die Position des Timerkolbens, d.h. der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, berechnet werden kann. Darüber hinaus kann die Motordrehzahl aus dem PA-Signal errechnet werden.

Bei dieser Ausführungsform ist der CA-Impulsgeber 44A an der Pumpenantriebsriemenscheibe 42D und der CA-Aufnehmer 44B am Pumpenflansch 42L montiert, so daß die Einspritzpumpe 42 ohne eine genaue Messung am Motor montiert und der Einspritzzeitpunkt mit einer einfacheren Einstellung als beim Stand der Technik bestimmt werden kann. Ferner ist für den Hauptkörper des Motors keine Sorgfalt erforderlich, so daß die Anwendung der vorliegenden Erfindung erleichtert wird.

Die Stelle, an der der CA-Sensor 44 montiert wird, muß jedoch nicht unbedingt auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Beispielsweise kann auf eine Kurbelwinkeleinstellung verzichtet werden, wenn der CA-Sensor 44 am Hauptkörper des Motors befestigt wird.

Bei der in Fig. 10 gezeigten zweiten Ausführungsform ist der CA-Impulsgeber 44A an der Kurbelwelle 70 und der CA-Aufnehmer 44B am Zylinderblock 72 des Motors montiert.

Bei einer dritten Ausführungsform, die in Fig. 11 dargestellt ist, ist der CA-Impulsgeber 44A an der Außenumfangsfläche oder an einer Seitenfläche in der Nähe des Außenumfangs eines Schwungrads 74 des Motors montiert, während der CA-Aufnehmer 44B an einer Stützplatte 76 des Motors oder des Getriebegehäuses 78 montiert ist.

Schließlich ist bei einer vierten Ausführungsform, die in Fig. 12 dargestellt ist, der CA-Impulsgeber 44A an der Nockenwelle 80 und der CA-Aufnehmer 44B am Zylinderkopf 82 des Motors montiert.

Bei jeder dieser zweiten bis vierten Ausführungsform kann auf eine Einstellung der Position des CA-Aufnehmers 44B zur Einstellung der Bezugsposition verzichtet werden.

Bei der Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes (zeitliche Abstimmung des Einspritzvorganges) eines Dieselmotors wird somit eine Kurbelwinkelbezugsposition aus der Drehung eines Elementes erfaßt, das in Abhängigkeit von der Drehung des Motors drehbar ist. Dieses Element ist außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet. In der Kraftstoffeinspritzpumpe wird ein vorgegebener Pumpenwinkel aus der Drehung eines Elementes zur Umwandlung einer Drehbewegung einer Pumpenantriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kraftstoffdruckzuführkolbens relativ zur Pumpenantriebswelle erfaßt, und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird aus einer Phasendifferenz zwischen der Kurbelwinkelbezugsposition und dem vorgegebenen Pumpenwinkel bestimmt. Dies hat den Vorteil, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe ohne genaue Messung am Motor montiert werden kann und eine Genauigkeit bei der Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes erreicht wird, die der von herkömmlichen Ausführungsformen entspricht oder diese sogar übersteigt. Dies kann durch eine einfachere Einstellung als beim Stand der Technik erreicht werden, oder es kann jegliche Einstellung entfallen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes eines Dieselmotors, der mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe versehen ist, die ein Element aufweist, das eine Drehbewegung einer Pumpenantriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kraftstoffdruckzuführkolbens umwandelt und das relativ zu der Pumpenantriebswelle drehbar ist, zur Veränderung der Ausgangsposition des Kompressionshubes des Kraftstoffdruckzuführkolbens und Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes, bei welchem man einen vorgegebenen Pumpenwinkel aus der Drehung des zum Umwandeln dienenden Elementes relativ zur Pumpenantriebswelle in der Kraftstoffeinspritzpumpe erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kurbelwinkelbezugsposition aus der Drehung eines Elementes, das in Abhängigkeit von der Drehung des Motors drehbar und außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist, erfaßt und aus der Phasendifferenz zwischen der Kurbelwinkelbezugsposition und dem vorgegebenen Pumpenwinkel den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bestimmt.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erfassung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes eines Dieselmotors nach Anspruch 1, wobei der Dieselmotor mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe versehen ist, die ein Element zum Umwandeln der Drehbewegung einer Pumpenantriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Kraftstoffdruckzuführkolbens aufweist, das relativ zur Pumpenantriebswelle drehbar ist, zur Veränderung der Ausgangsposition des Kompressionshubes des Kraftstoffdruckzuführkolbens und Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes mit einem Impulsgeber, der an einem Element vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Pumpenantriebswelle in der Kraftstoffeinspritzpumpe drehbar ist, sowie einem Aufnehmer, der an dem Element zum Umwandeln in der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen ist und mindestens ein vorgegebenes Pumpenwinkelsignal in Abhängigkeit von einer Annäherung einer vorgegebenen Position am Impulsgeber erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgeber (44A) an einem Element vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Motordrehung drehbar und außerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe (42) angeordnet ist, sowie ein Aufnehmer (44B) zur Erzeugung eines Kurbelwinkelbezugspositionssignals in Abhängigkeit von einer Annäherung des Impulsgebers (44A), wobei die Signale einem Rechner (56) zur Bestimmung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes aus der Phasendifferenz zwischen dem Kurbelwinkelbezugspositionssignal und dem vorgegebenen Pumpenwinkelsignal zugeführt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erzeugung eines Kurbelwinkelbezugspositionssignales dienende Impulsgeber (44A) an einer Riemenscheibe (42D) zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist und daß sich der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einem Flansch (42L) zur Montage der Kraftstoffeinspritzpumpe (42) befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales verwendete Impulsgeber (44A) ein Vorsprung ist, der an der inneren Umfangsfläche der Pumpenantriebsriemenscheibe (42D) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenantriebsriemenscheibe (42D) durch einen Steuerriemen (62) angetrieben wird, der um eine Kurbelwellenriemenscheibe (60) geführt ist, auf der eine Kurbelwinkelbezugspositionsmarkierung (60B) ausgebildet ist, und daß ein Zeiger (61) auf der Seite des Hauptkörpers des Motors vorgesehen ist, der während der Einstellung mit der Kurbelwinkelbezugspositionsmarkierung (60B) übereinstimmt.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales beweglich innerhalb von Schlitzen (42S) montiert ist, die in einem Gehäuse (62A) für den Steuerriemen und dem Flansch (42F) zur Montage der Pumpe ausgebildet sind, und daß Kerblinien (62B) zur Erleichterung der Positionierung des Aufnehmers (44B) zwischen dem Pumpenflansch (42F) und dem Gehäuse (62A) des Steuerriemens vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (44A) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einer Kurbelwelle (70) montiert ist und daß sich der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einem Zylinderblock (72) des Motors befindet.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (44A) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einer Seitenfläche eines Schwungrades (74) in der Nähe des Außenumfangs desselben montiert ist und daß sich der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einer Stützplatte (Rückenplatte) (76) des Motors befindet.

9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (44A) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales am Außenumfang eines Schwungrades (74) montiert ist und daß sich der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einem Getriebegehäuse (78) befindet.

10. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (44A) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einer Nockenwelle (80) montiert ist und daß sich der Aufnehmer (44B) zur Erzeugung des Kurbelwinkelbezugspositionssignales an einem Zylinderkopf (82) des Motors befindet.